一、研究背景
物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。物理实验在物理教学中具有十分重要的作用,物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分。它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段。心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。作为一名物理教师,在教授学生物理知识过程中,如能正确的演示和指导学生实验,不仅可以激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,还可以培养学生严谨求实的科学态度,所以实验教学能很好地实现“三维”目标。当前高中学校物理实验教学面临三大问题:其一、随着学校规模的不断扩大,有限的实验资源不能满足教师与学生日益增长的实验需求;其二、生活条件的优越和客观环境因素使学生的动手实践、体验观察的机会不断减少,使学生在物理学习过程中感性认识越来越少,造成物理学习兴趣、求知欲减弱和解决物理问题过程中建模、分析、理解的困难;其三、某些社会环境因素以及应试教育制度的影响下,教师对实验教学热情度不高。这些因素都直接损害了学生的。
众所周知,兴趣是影响学习积极性的最直接的因素。那些新奇的、对生活有意义的知识和问题,往往能引起学生强烈的兴趣。同样的,对于学生和老师来说,走廊实验作为一个比较新兴的事物,可以对有限的实验资源进行极其大量的补充;可以提供学生在日常学习生活中更多的动手实践机会、体验观察机会,增加学生对于物理学习的兴趣,同时提高学生的求知欲望;也可以增加老师对实验教学的热情。我们学校在争创特色实验学校中,引入了一套较为新颖的走廊实验,这对于我们的物理的实验教学来说,能在某些方面得到很大程度上的补充,既可以弥补基础实验和dis实验上的不足,又可以更好地激发学生对于物理学习的兴趣。
二、什么是走廊实验
走廊实验,其字面解释就是将实验室里的各类实验放在走廊里展示。对于在市区的学校而言,实验室的空间总是很宝贵的。而相对的,大部分的物理教学都是在教室内进行的,学生进入实验室做实验的时间和机会少之又少,只有在某些特定的课上才能体会到做实验的乐趣。如果能把实验室搬进走廊,这样既能节省空间,又能让学生在课余时间通过有趣的小实验了解更多的科学知识。同样实验室内的实验种类也很有局限性,大部分都是教材上所必须做的基础性实验,一些拓展类的实验在实验室中少之又少。而走廊实验中的小实验可以涵盖包括物理、数学、地理、天文等各个方面的知识,很大程度上拓宽了学生的思路,不再仅仅局限于书本上所学的内容。而且,各类小实验也需要同学们自己动手来探索其中的奥秘,增加了学生主动参与的兴趣。
三、走廊实验对于物理序言课的改善
俗话说,良好的开端是成功的一半,物理教学也是这样。物理序言课的教学,着重向学生介绍本学科研究的对象、学习意义及方法,给学生建立第一印象。如果能成功地进行教学,不但能提起了学生的学习兴趣,调动其学习积极性,更能坚定他们学好物理的信心,将对本学科的教学产生深远的积极影响。然而,该课教学常常不被老师所重视,有的认为没什么教;有的觉得无从下手。其根本原因在于高中为的序言课课本的内容可以说近几年都是一尘不变的。大部分的物理老师基本是将课本内的内容做到ppt上放给学生们看一遍;或者是找一些视频资料或者演示实验做给学生看。学生最多只能被动地通过视觉和听觉来接触这些内容。更有甚者,高中的序言课和初中的序言课的内容大部分相似,学生在初二时就已经接触过了,因此提不起任何的兴趣。所以,这样的物理序言将事倍功半,使物理教学处于被动地位。
而走廊实验的出现,可以很好地填补其中的空白。走廊实验可以将学生从课堂中释放出来,让学生离开课堂进入走廊,体验走廊实验带来的无线魅力。许多小实验都和平时印象当中的规律是相互违背的,这样的矛盾性极大地激起了学生的好奇心,其实往往是因为学生们忽略了某些规律的前提条件。例如在上学的时候老师讲过,“一种物体,无论它是什么颜色,产生的影子一定是黑色的”,慢慢的学生就会自动把前提条件忽略,记成“只要是影子就一定是黑色的”。其中一个小实验通过红蓝两种颜色的灯证明了两种物体以上的影子不一定是黑色的,通过生动形象的实验,让学生更全面地了解物理知识。走廊实验不但让学生现有视觉和听觉受到一定冲击,同样的走廊实验更多的就是让学生的触觉也可以有进一步的释放,真正让学生动起来,参与到各个实验中去。比如一个小实验名叫“小鸟进笼”,在一个纸板上正反两面分别画着鸟笼和小鸟,推动转板,小鸟就会随着速度的变化进出笼子了,并且连平面的笼子和小鸟都变成了立体图像,栩栩如生。另外一个小实验名叫“莫氏干涉”,在两个透明的圆板上不同方向的条纹相互交错,当你快速转动圆板时,交错的条纹就会重合成为一条线。
可以看出,走廊实验对于物理的序言课有了极大的改善,不但让学生可以去看、去听、去想,更可以让学生真正地动起来,亲自动手做起实验,参与到课堂的教学活动中去,真正把课堂还给学生。走廊能提起了学生的学习兴趣,调动其学习积极性,能坚定他们学好物理的信心。
四、走廊实验对于物理基础实验的补充
物理基础实验是一种能动的实践活动,是手脑并用的过程。物理基础实验教育既包含了物理实验的基本特点,又有其自身的规律。物理基础实验的研究对象是自然现象,包括天然的和模拟的自然现象,因而是开放的,这与一般的书本上所展示的物理基础实验有所不同。书本上的物理基础实验,是在教育大纲内所规定的一些基础实验,通常是某些结论的验证实验,而且通常书本上给出的物理基础实验通常是封闭的,又确定的答案,而且给出了所有必要的信息,“没有有关的信息,就无法进行思维,而完备齐全的信息也会使思维成为多余的东西”。而走廊实验的出现,往往可以很好的弥补这一点。
对于走廊实验,学生可以是走廊实验活动的主体也可以同时是走廊实验观察的主体。课堂基础实验容易受课堂时间空间和教学方式等的限制,而课外的走廊实验则不受此限制。可以因人而施,因时因地制宜,教学方式可以灵活多样,内容丰富多彩,课外走廊实验可以很好的对于现有的课堂物理基础实验教学进行延伸与补充。开放的信息需要人去选择,学生在走廊实验中通过归纳、演绎、类比、分析、综合抽象等方法选择、提炼信息,可以锻炼思维。利用走廊实验在理论和实验之间架起一座沟通的桥梁,给学生提供开拓视野、自主学习的空间。
五、学生参与设计走廊实验
现有的走廊实验的资源虽然丰富,但是我们不能够就此停步。走廊实验不仅仅是老师们的专利,学生也完全可以参与到走廊实验的设计当中来。
高中阶段学生对物理知识的学习,处于对直观形象的思维向抽象的逻辑思维过渡的时期,当学生参与到走廊实验的设计中时,可以帮助学生建立物理概念,加深对物理规律的理解,从形象思维进入抽象的逻辑思维。同时,通过走廊实验,还可以丰富学生的想象力。高中阶段的走廊实验设计是利用学生已有生活经验或者实物实验基础上进行的想象和推理,并加以落实。加强学生自主参与走廊实验的教学,就是要把学生引进了想象的境界,丰富的想象力是获得创造力的重要条件。“想象”贯穿于走廊实验设计的始终,这对培养物理“创造性”思维能力的学生有极大帮助。
走廊实验,这个较为新兴的产物,对于我们物理教学来说,有着不可估量的影响,它可能会带来物理教学的一种变革。因此我们更应该珍惜这样的机会,通过走廊实验这个媒介真正落实二期课改的精神,将生动的物理课堂还给学生,能培养出一大批具有的探索精神和创新精神的新时代接班人。